(대전ㆍ충남=뉴스1) 허진실 기자 = KAIST(한국과학기술원)가 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 미생물에서 화학물질을 만들기 위한 바이오 화학반응을 총망라해둔 웹 기반 합성 지도를 완성했다고 29일 밝혔다.
KAIST에 따르면 이번 연구는 국제학술지인 `생명공학 동향(Trends in Biotechnology)'에 8월10일 게재됐으며, 논문명은 ‘An interactive metabolic map of bio-based chemicals’이다.
기후 변화와 환경오염 문제가 심각해지면서 미생물을 활용한 석유화학 제품 생산연구가 주목받고 있다. 미생물을 이용해 화학 물질을 합성하려면 우선 목표 물질의 생합성 경로를 탐색·발굴해 미생물 안에 도입해야 한다. 또 이를 효율적으로 합성하기 위해 생물공학적 방법뿐 아니라 화학적 방법도 활용해야 한다.
지난 2019년 특훈교수팀은 기존 화학반응 공정과 함께 미생물로 화학물질을 합성할 수 있는 경로를 정리해둔 지도를 국제학술지 ‘네이처 카탈리시스(Nature Catalysis)’에 발표한 바 있다. 당시 네이처 측에서 이 지도를 전 세계의 산업계 및 학계에 포스터 형식으로 배포했다.
이번에 연구팀은 지도를 업데이트 및 확장하고, 누구나 쉽게 접근할 수 있도록 웹 기반으로 제작했다. 사용자는 지도에서 제공하는 대화형 시각적 도구를 사용해 다양한 화학물질 생산으로 이어지는 생물학적 및 화학적 반응 네트워크를 분석할 수 있다. 또 식품, 의약품, 화장품 등에 활용할 수 있는 천연물과 그 합성 경로가 추가돼 활용성이 높아졌다.
공동 제1 저자인 장우대 박사와 김기배 박사과정생은 “기존 지도의 업데이트와 사용성 증대에 대한 요구를 반영해 연구를 진행했다”며 “이번에 정리한 생산 전략과 전망은 미생물 세포 공장 구축 시 화학물질의 합성 경로 설계뿐만 아닌, 신규 물질의 생합성 경로 설계에도 유용하게 활용될 것”이라고 말했다.
이상엽 특훈교수는 “이번 지도는 바이오 기반 화학물질 생산 연구의 청사진으로서 역할을 할 것”이라고 말했다.
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